Đồ án môn học Động cơ không đồng bộ

Chia sẻ: ntgioi120404

Trong những năm gần đây lĩnh vực điều khiển và truyền động điện đã phát triển mạnh mẽ. - Đặc biệt với sự phát triển của khoa học kỹ thuật điện tử tin học nói riêng đã khai thác tất cả các ưu điểm nổi bật vốn có của động cơ không đồng bộ với động cơ một chiều

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Đồ án môn học Động cơ không đồng bộ

 

  1. Đồ án môn học Động cơ không đồng bộ
  2. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC LÔØI NOÙI ÑAÀU Trong nhöõng naêm gaàn ñaây lónh vöïc ñieàu khieån vaø truyeàn ñoäng ñieän ñaõ phaùt trieån maïnh meõ. Ñaëc bieät vôùi söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät ñieän töû tin hoïc noùi rieâng ñaõ khai thaùc taát caû caùc öu ñieåm noåi baät voán coù cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä vôùi ñoäng cô moät chieàu Vôùi ñoà aùn naøy em ñaõ neâu ra moät khía caïnh nhoû trong lónh vöïc ñieàu khieån ñoäng cô khoâng ñoàng boä roto loàng soùc. “Thieát keá boä bieán taàn 3 pha ñeå ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô khoâng ñoàng boä” Noäi dung vaø caùc chöông trình muïc nhö sau: Chöông 1: sô löôïc veà ñoäng cô khoâng ñoàng boä . Chöông 2: toång quan veà caùc heä thoáng bieán taàn, nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc boä bieán taàn. Chöông 3: maïch ñoäng löïc, ñi saâu vaøo nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc thieát bò cuõng nhö caùc phöông phaùp tính toaùn choïn maïch vaø baûo veä maïch, heä thoáng ñieàu khieån öùng duïng kyõ thuaät xung soá vaøo maïch ñieàu khieån ñeå ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa maïch. Chöông 4: heä thoáng ñieàu khieån: öùng duïng kó thuaät xung soá vaøo maïch ñieàu khieån ñeå ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa maïch Tuy nhieân vôùi trình ñoä coù haïn khoâng traùnh khoûi nhöõng sai soùt, em mong caùc thaày coâ thoâng caûm vaø ñoùng goùp yù kieán ñeå giuùp em tieán boä hôn. Em xin chaân thaønh caûm ôn caùc thaày coâ trong khoa ñieän –boä moân töï ñoäng ño löôøng ñaõ chæ baûo trong thôøi gian laøm ñeà taøi. Ñaø Naüng, Ngaøy Thaùng Naêm2004 Sinh vieân thöïc hieän Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 1
  3. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC SÔ LÖÔÏC VEÀ ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ A- CAÁU TAÏO VAØ ÑAËC ÑIEÅM I- CAÁU TAÏO: I-1: Caáu taïo phaàn tónh (stato) Goàm voû maùy, loûi saét vaø daây quaán. I-1.a Voû maùy: Thöôøng laøm baèng gang. Ñoái vôùi maùy coù coâng suaát lôùn (1000 kw), thöôøng duøng theùp taám haøn laïi thaønh voû. Voû maùy coù taùc duïng coá ñònh vaø khoâng duøng ñeå daãn töø. I-1.b Loûi saét: Ñöôïc laøm baèng caùc laù theùp kyõ thuaät ñieän daøy 0,35 mm ñeán 0,5 mm gheùp laïi. Loûi saét laø phaàn daãn töø . Vì töø tröôøng ñi qua loûi saét laø töø tröôøng xoay chieàu, nhaèm giaûm toån hao do doøng ñieän xoaùy gaây neân, moãi laù theùp kyõ thuaät ñieän ñeàu coù phuû lôùp sôn caùch ñieän. Maët trong cuûa loõi theùp coù xeû raûnh ñeå ñaët daây quaán . I-1.c Daây quaán : Daây quaán ñöôïc ñaët vaøo caùc raõnh cuûa loûi saét vaø caùch ñieän toát vôùi loûi saét. Daây quaán stato goàm coù ba cuoän daây ñaët leäch nhau 120 o ñieän. I-2 Caáu taïo phaàn quay (roto): I-2 a Truïc : Laøm baèng theùp, duøng ñeå ñôû loûi saét roto. I-2-b Loûi saét: Goàm caùc laù theùp kyõ thuaät ñieän gioáng nhö ôû phaàn stato. Loûi saét ñöôïc eùp tröïc tieáp leân truïc. Beân ngoaøi loûi saét coù xeû raûnh ñeå ñaët daây quaán. I-2.c Daây quaán roto: Goàm hai loaïi: loaïi roto daây quaán vaø loaïi roto kieåu loàng soùc. * Loaïi roto kieåu daây quaán : daây quaán roto gioáng daây quaán ôû stato vaø coù soá cöïc baèng soá cöïc stato. Daây quaán ba pha cuûa roto thöôøng ñaáu hình sao (y). Ba ñaàu kia noái vaøo ba voøng tröôït baèng ñoàng ñaët coá ñònh ôû ñaàu truïc. Thoâng qua choåi than vaø voøng tröôït, ñöa ñieän trôû phuï vaøo maïch roto nhaèm caûi thieän tính naêng môû maùy vaø ñieàu chænh toác ñoä. *Loaïi roto kieåu loàng soùc: loaïi daây quaán naøy khaùc vôùi daây quaán stato. Moãi raûnh cuûa loûi saét ñöôïc ñaët moät thanh daãn baèng ñoàng hoaëc nhoâm vaø ñöôïc noái taét laïi ôû hai ñaàu baèng hai voøng ngaén maïch ñoàng hoaëc nhoâm, laøm thaønh moät caùi loàng, ngöôøi ta goïi ñoù laø loàng soùc. I-3 Khe hôû: Khe hôû trong ñoäng cô khoâng ñoàng boä raát nhoû (0,2 mm ÷ 1mm). Do ñoù roto laø moät khoái troøn neân roto raát ñeàu. Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 2
  4. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC II- ÑAËC ÑIEÅM CUÛA ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ. - Caáu taïo ñôn giaûn. - Ñaáu tröïc tieáp vaøo löôùi ñieän xoay chieàu ba pha. - Toác ñoä quay cuûa roto nhoû hôn toác ñoä töø tröôøng quay cuûa stato n < n1. Trong ñoù: n toác ñoä quay cuûa roto. n1 toác ñoä quay töø tröôøng quay cuûa stato (toác ñoä ñoàng boä cuûa ñoäng cô ) Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 3
  5. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC B- NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ Khi noái daây quaán stato vaøo löôùi ñieän xoay chieàu ba pha, trong ñoäng cô seõ sinh ra moät töø tröôøng quay. Töø tröôøng naøy queùt qua caùc thanh daãn roto, laøm caûm öùng treân daây quaán roto moät söùc ñieän ñoäng e2 seõ sinh ra doøng ñieän i2 chaïy trong daây quaán. Chieàu cuûa söùc ñieän ñoäng vaø chieàu doøng ñieän ñöôïc xaùc ñònh theo qui taéc baøn tay phaûi. M Hình.1-1 sô ñoà nguyeân lyù ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Chieàu doøng ñieän cuûa caùc thanh daãn ôû nöõa phía treân roto höôùng töø trong ra ngoaøi, coøn doøng ñieän cuûa caùc thanh daãn ôû nöõa phía döôùi roto höôùng töø ngoaøi vaøo trong. Doøng ñieän i2 taùc ñoäng töông hoã vôùi töø tröôøng stato taïo ra löïc ñieän töø treân daây daãn roto vaø moâmen quay laøm cho roto quay vôùi toác ñoä n theo chieàu quay cuûa töø tröôøng. Toác ñoä quay cuûa roto n luoân nhoû hôn toác ñoä cuûa töø tröôøng quay stato n1. Coù söï chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa roto vaø töø tröôøng quay stato duy trì ñöôïc doøng ñieän i2 vaø moâmen. Vì toác ñoä cuûa roto khaùc vôùi toác ñoä cuûa töø tröôøng quay stato neân goïi laø ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Ñaëc tröng cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha laø heä soá tröôït: n1 − n S = n1 (1-1) Trong ñoù: N laø toác ñoä quay cuûa roto. F1 taàn soá doøng ñieän löôùi. P soá ñoâi cöïc. N1 toác ñoä quay cuûa töø tröôøng quay (toác ñoä ñoàng boä cuûa ñoäng cô). 60 f1 n1 = (1-2) p Khi taàn soá cuûa maïng ñieän thay ñoåi thì n1 thay ñoåi laøm cho n thay ñoåi. Khi môû maùy thì n = 0 vaø s = 1 goïi laø ñoä tröôït môû maùy. Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 4
  6. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Doøng ñieän trong daây quaán vaø tö ø tröôøng quay taùc duïng löïc töông hoå leân nhau neân khi roto chòu taùc duïng cuûa moâmen m thì töø tröôøng quay cuõng chòu taùc duïng cuûa moâmen m theo chieàu ngöôïc laïi. Muoán cho töø tröôøng quay vôùi toác ñoä n1 thì noù phaûi nhaän moät coâng suaát ñöa vaøo goïi laø coâng suaát ñieän töø. 2π n1 P ñt = M ω 1 = M (1-3) 60 Khi ñoù coâng suaát ñieän ñöa vaøo: P1 = 3 .U .I cos ϕ (1-4) Ngoaøi thaønh phaàn coâng suaát ñieän töø coøn coù toån hao treân ñieän trôû daây quaán stato. I 2 1 r3 = 1 d P Δ 1 2 (1-5) Toån hao saét: Δ P st = Δ P P ñt = P 1 − Δ P ñt − Δ P st (1-6) Coâng suaát cô ôû truïc laø: 2π n P ' 2 = M .ω = M (1-7) 60 Coâng suaát cô nhoû hôn coâng suaát ñieän töø vì coøn toån hao treân daây quaán roto: P 2 = P ñt − Δ P d 2 Trong ñoù: (1-8) Δ P d 2 = m 2 . I 2 .r 2 (1-9) M2 soá pha cuûa daây quaán roto. Vì p’2 < pñt do ñoù n < n1 Coâng suaát cô cuûa p2 ñöa ra nhoû hôn p’2 vì coøn toån hao do ma saùt treân truïc ñoäng cô vaø toån hao phuï khaùc: (1-10) P 2 = P ' 2 = Δ P cô − Δ p f Hieäu suaát cuûa ñoäng cô: P2 η= = ( 0 ,8 ÷ 0 ,9 ) (1-11) P1 Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 5
  7. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC C- CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG VAØ PHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA ÑOÄNG CÔ. 1. Caùc ñaïi löôïng 1.a Heä soá tröôït: Ñeå bieåu thò möùc ñoä ñoàng boä giöõa toác ñoä quay cuûa roto n vaø toác ñoä cuûa töø tröôøng quay stato n1. Ta coù : n1 − n s = (1-12) n1 Haõy tính theo phaàn traêm: n1 − n (1-13) S oo = 100 o o n1 Xeùt veà maët lyù thuyeát giaù trò s seõ bieán thieân töø 0 ñeán 1 hoaëc töø 0 ñeán 100 o/o Trong ñoù : 60 f 1 (1-14) n1 = p n = n 1 (1 − s ) (1-15) 1.b Söùc ñieän ñoäng cuûa maïch roto luùc ñöùng yeân. Trong ñoù: (1-16) E 20 = 4 , 44 K 2 f 20 W 2Φ m φ m trò soá cöïc ñaïïi cuûa töø thoâng trong maïch töø K2 laø heä soá daây quaán roto cuûa ñoäng cô. F20 taàn soá xaùc ñònh ôû toác ñoä bieán ñoåi cuûa töø thoâng quay qua cuoän daây, vì roto ñöùng yeân neân: pn 1 f 20 = (1-17) 60 F20 baèng vôùi taàn soá doøng ñieän ñöa vaøo f1 Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 6
  8. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC 1.c Khi roto quay: Taàn soá trong daây quaán roto laø: (n1 − n ) p n1 − n n1 p f 2s = = X (1-18) 60 n1 60 (1-19) Vaäy f2s = s.f1 Söùc ñieän ñoäng treân daây quaán roto luùc ñoù laø: E 2 s = 4 , 44 f 2 s W 2 K 2 Φ m (1-20) Vôùi f2s = s.f1 theá vaøo (1-19), ta ñöôïc: (1-21) E 2 s = 4 , 44 f 1W 2 K 2 Φ m S 2. Phöông trình cô baûn cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha. 2.a Phöông trình ñaëc tính toác ñoä. Theo sô ñoà ñaúng trò moät pha nhö hình (1-2), ta coù bieåu thöùc doøng ñieän roto ñaõ qui ñoåi veà stato. U 1 (1-29) I '2 = r '2 2 (r1 + ) + ( x 1 + x '2 ) 2 S Khi toác ñoä ñoäng cô n = 0 , theo (1-26) ta coù s =1. Neáu ñieän aùp ñaët leân cuoän stato u1 = const thì bieåu thöùc (1 –29) chính laø quan heä giöõa doøng ñieän roto ñaõ qui ñoåi veà stato i’2 vôùi ñoä s hay vôùi toác ñoä n. Do ñoù bieåu thöùc (1-29) chính laø phöông trình ñaëc tính toác ñoä. 2.b Phöông trình ñaëc tính cô. 3U 1r '2 M = (1-35) ⎡⎛ r '2 ⎞ 2 ⎤ ω 1 ⎢⎜ r 1 + ⎟ + ( x1 + x '2 )2 ⎥ ⎢⎝ ⎣ s ⎠ ⎥ ⎦ Bieåu thöùc (1-35) chính laø phöông trình ñaëc tính cô. Ñöôïc bieåu dieãn quan heä m = f(n) nhö hình 1-3 Giaù trò s seõ bieán thieân töø - ∞ ñeán + ∞ vaø moâmen quay seõ coù hai giaù trò cöïc ñaïi goïi laø moâmen tôùi haïn (mt). Laáy ñaïo haøm cuûa moâmen theo heä soá tröôït vaø cho dm/ds = 0. Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 7
  9. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Ta coù heä soá tröôït töông öùng vôùi moâmen tôùi haïn mt goïi laø heä soá tröôït tôùi haïn. r '2 S th = (1-36) r22 + ( x1 + x'2) 2 Do ñoù ta ñöôïc bieåu thöùc moâmen tôùi haïn : 2 3 pU 1 M th = (1-37) 2ω 1 ( r 1 + r12 + xn 2 ) Giaûi caùc phöông trình (1-35), (1-36), (1-37) vaø ñaët : r '2 ε= (1-38) r1 2 + x 2 n Ta ñöôïc daïng ñôn giaûn cuûa phöông trình ñaëc tính cô: 2 M th (1 + ε ) M = (1-39) s s th n1 +s s = 0 + + 2ε nñm sth s Sth n= 0 Mñm Mth M Hình 1-3. Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Nhaän thaáy daïng gaàn ñuùng cuûa phöông trình ñaëc tính cô nhö sau: Ñoái vôùi ñoäng cô roto loàng soùc, nhaát laø caùc ñoäng cô coù coâng suaát lôùn thì R1 << xn, neân coù theå boû qua r1 vaø ε = 0. ε Ta coù: 2 M th M = S S th + S th S Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 8
  10. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Nhaän xeùt: töø caùc bieåu thöùc (1-36) vaø (1-37), ta thaáy ñoái vôùi ñoäng cô xaùc laäp neáu u1 thay ñoåi thì st = const vaø mt thay ñoåi tæ leä vôùi u12 . Khi thay ñoåi ñieän trôû maïch roto baèng caùch theâm ñieän trôû phuï (ñoái vôùi ñoäng cô khoâng ñoàng boä roto quaán daây) thì: Mt = const vaø st tæ leä vôùi r’2 . Khi xeùt ñeán ñieän trôû treân maïch stato r1 thì moâmen tôùi haïn mt seõ coù hai giaù trò khaùc nhau vaø öùng vôùi hai traïng thaùi laøm vieäc cuûa ñoäng cô. * s = 0 , n1 < n laø traïng thaùi haõm taùi sinh ñoäng cô laøm vieäc nhö moät maùy phaùt. r '2 S tF = − (1- r '2 + xn 2 43) 3 p `U 1 M tF = − (1-44) 2ω 1 ( r 1 + r 1 2 + xn 2 ) * s > 0 , n1 > n traïng thaùi laøm vieäc cuûa ñoäng cô. r'2 (1-45) stñ = r12 + xn 2 2 3 pU 1 M tñ = (1-46) 2ω 1(r 1 + r 12 + x n 2 ) 3. Aûnh höông cuûa caùc thoâng soá ñeán ñaëc tính cô : 3.a Aûnh höôûng cuûa suy giaûm ñieän aùp löôùi caáp ñoäng cô khoâng ñoàng boä Khi ñieän aùp löôùi suy giaûm, theo (1-37) mth giaûm bình phöông laàn ñoä suy giaûm cuûa ñieän aùp löôùi theo (1-36) thì sth vaãn khoâng thay ñoåi. 3.b Aûnh höôûng cuûa ñieän trôû, ñieän khaùng maïch stato : Khi noái theâm ñieän trôû hoaëc ñieän khaùng vaøo maïch stato thì theo (1-36) vaø (1-37) sth vaø mth ñeàu giaûm. 3.c Aûnh höôûng cuûa soá ñoâi cöïc p 2π f 1 Ta coù : ω1 = (1-47) p suy ra : ω = ω1 (1 − s) (1-48) khi thay ñoåi soá ñoâi cöïc thì toác ñoä töø tröôøng quay ω1 thay ñoåi, do ñoù toác ñoä ñoäng cô cuõng thay ñoåi . 3.d Aûnh höôûng cuûa thay ñoåi taàn soá löôùi f1 caáp cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä : Theo (1-47) vaø (1-48) khi thay ñoåi f1 thì ω1 cuõng thay ñoåi vaø do ñoù ω cuõng thay ñoåi. - neáu f1 >f1ñm , vì mth 1 neân khi mth giaûm neân u1 khoâng ñoåi ≈ f12 - neáu f1 < f1ñm , vôùi u1 khoâng ñoåi thì theo (1-1) doøng i1 taêng nhanh. Ñieàu naøy khoâng cho Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 9
  11. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC pheùp neân khi thay ñoåi f1 thì phaûi thay ñoåi u1 theo 1 qui luaät naøo ñoù ñeå ñoäng cô khoâng ñoàng boä sinh ra ñöôïc momen nhö trong cheá ñoä ñònh möùc. 4. Caùc phöông phaùp ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô vaø caùc luaät ; 4.a Ñieàu chænh ñieän aùp ñoäng cô : Momen cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä tæ leä vôùi bình phöông ñieän aùp stato neân coù theå ñieàu chænh ñöôïc momen vaø toác ñoä ñoäng cô baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp trong khi giöõ nguyeân taàn soá. 4.b Ñieàu chænh ñieän trôû maïch roto : Ta coù : r = rr + rf , khi taêng giaù trò ñieän trôû toång r töùc laø laøm taêng ñoä tröôït tôùi haïn sth coøn momen tôùi haïn mth cuûa ñoäng cô khoâng ñoåi. 4.c Ñieàu chænh taàn soá nguoàn caáp cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä : Luaät ñieàu khieån taàn soá Luaät ñieàu chænh giöõ khaû naêng quaù taûi khoâng ñoåi. Neáu boû qua ñieän trôû daây quaán stato thì coù theå tính ñöôïc momen tôùi haïn : 2 L2 U2 ⎛U ⎞ M th = m ∗ s2 = K m ⎜ s ⎟ ⎜ω ⎟ (1-49) 2 Ls LBs ω 0 ⎝ 0⎠ Ñieàu kieän giöõ cho khaû naêng quaù taûi khoâng ñoåi laø: M th M = th (1-50) M M dm Luaät ñieàu chænh töø thoâng khoâng ñoåi : Töø caùc quan heä veà daëc tính momen coù theå keát luaän raèng neáu giöõ töø thoâng maùy hoaëc töø thoâng cuûa stato φ s khoâng ñoåi thì momen seõ khoâng phuï thuoäc vaøo taàn soá vaø mth seõ khoâng thay ñoåi trong toaøn boä quaù trình ñieàu chænh Luaät ñieàu chænh taàn soá khoâng tröôïc . 3 L2 m . ωsIs 2 μ= (1-51) 2 Rr 1 + (ω s I s ) 2 Neáu giöõ taàn soá f khoâng tröôïc ws = const thì moâ men chæ phuï thuoäc is maø khoâng phuï thuoäc taàn soá nguoàn. 4.d Phöông phaùp taêng soá laàn chuyeån maïch trong moät chu kyø. Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 10
  12. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC 4.e Phöông phaùp ñieàu chænh bieân ñoä (ud thay ñoåi → unl thay ñoåi ) ÂÑieàu khieån bieân ñoä 4.f Phöông phaùp ñieàu chænh ñoä roäng xung : - Trong phöông phaùp naøy goùc chuyeån maïch ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch so saùnh Giöõa tín hieäu hình sin maãu e(t) vôùi tín hieäu döïa thöôøng daïng raêng cöa u(t). Taàn soá tín hieäu u(t) caøng lôùn lôùn thì ñieän aùp ra taûi caøng gaàn hình sin hôn. Öu ñieåm noåi baät laø vöøa ñieàu chænh ñöôïc ñieän aùp, vöøa laøm sin hoaù ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô. - Vôùi soá löôïng caùc xung coù ñoä roäng thích hôïp phöông phaùp ñieàu chænh ñoä roäng Xung coù theå laøm trieät tieâu caùc soùng baäc cao. - Do vaäy phöông phaùp naøy raát hay söû duïng. - Vôùi phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô khoâng ñoàng boä baèng bieán taàn thì Khoâng nhaän ñieän aùp töø löôùi maø nhaän ñieän aùp töø nghòch löu cuûa bieán taàn - Ta nhaän thaáy raèng sdd cuûa daây quaán cuûa stato trong ñoäng cô khoâng ñoàng boä tæ Leä vôùi taàn soá ñaët vaøo f1 vaø töø thoâng φ : E1 = kφ f1 (1-52) - Maët khaùc, ta coù phöông trình caân baèng ñieän aùp : U1 = − E1 + I1Z1 (1-53) Neáu coi suït aùp treân daây quaán phaûn öùng phaàn öùng laø khoâng ñaùnh keå thì ta coù : U1 = - e 1 • • U =E • Töø (1-52) suy ra : U 1 = kφ f1 (1-54) Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 11
  13. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Töø (1-54) ta thaáy, ñeå ñaûm baûo cho ñaët tính cô coù ñoä cöùng cao vaø khaû naêng qua taûi lôùn, ñoàng thôøi ñieàu chænh ñieän aùp u1 sao cho töø thoâng φ khoâng ñoåi, nghóa laø thay ñoåi U φ = 1 ñeå cho ñoäng cô hoaït ñoäng toái öu. f1 - Neáu taàn soá f1 giaûm thì töø thoâng φ taêng, daãn ñeán doøng ñieän töø hoaù I μ taêng. - Neáu taàn soá f1 taêng thì töø thoâng φ giaûm, daãn ñeán daây quaán roto bò quaù doøng . - Maët khaùc ta coù : M = Cφ I 2 cos ϕ 2 = const Do ñoù vieäc yeâu caàu thay ñoåi toác ñoä ñoäng cô laø phaûi thay ñoåi ñieän aùp vaø taàn soá moät caùch hôïp lyù nhaát ñeå ñoäng cô hoaït ñoäng toái öu. Ñoái vôùi boä bieán taàn nguoàn aùp ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô ta thay ñoåi ñieän aùp vaø taàn soá theo: T - Thay ñoåi ñieän aùp : u1 = α U d baèng caùc thay ñoåi goùc ñieàu khieån α : α = 1 T - Thay ñoåi taàn soá baèng caùch thay ñoåi chu kyø phaùt xung ñieàu khieån nghòch löu. Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 12
  14. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC CHÖÔNG II TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC HEÄ THOÁNG BIEÁN TAÀN A- KHAÙI NIEÄM : Bieán taàn laø moät thieát bò toå hôïp caùc linh kieân ñieän töû thöïc hieän chöùc naêng bieán ñoåi taàn soá vaø ñieän aùp moät chieàu hay xoay chieàu coù taàn soá nhaát ñònh thaønh doøng ñieän xoay chieàu coù taàn soá ñieàu khieån ñöôïc nhôø caùc khoaù ñieän töû. B- PHAÂN LOAÏI: Bieán taàn ñöôïc chia laøm hai loaïi : 1. Bieán taàn tröïc tieáp : Coøn ñöôïc goïi laø bieán laø bieán taàn phuï thuoäc. Thöôøng goàm caùc nhoùm chænh löu ñieàu khieån maéc song song ngöôïc cho xung laàn löôït hai nhoùm chænh löu treân ta coù theå nhaän ñöôïc doøng xoay chieàu treân taûi. Nhö vaäy ñieän aùp xoay chieàu u1(f1) chæ caàn qua moät van laø chuyeån ngay ra taûi vôùi u2(f2). Tuy nhieân, ñaây laø loaïi bieán taàn coù caáu truùc sô T1 T2 ñoà van raát phöùc taïp chæ söû duïng cho truyeàn ñoäng ñieän co coâng suaát lôùn, toác ñoä laøm vieäc thaáp. Vì vieäc thay ñoåi taàn soá f2 khoù khaên vaø phuï thuoäc vaøo f1. 2. Bieán taàn giaùn tieáp: Z taûi Boä bieán taàn naøy coøn goïi laø bieán taàn ñoäc laäp trong bieán taàn naøy ñaàu tieân ñieän aùp ñöôïc chænh löu thaønh doøng moät chieàu, sau ñoù qua boä loïc roài trôû laïi doøng xoay chieàu vôùi taàn soá f2 nhôø boä nghòch löu ñoäc laäp (quaù trình thay ñoåi f2 khoâng phuï thuoäc vaøo f1) c h æn h lö u l o ïc N g h òc h lö u Vieäc bieán ñoåi hai laàn laøm giaûm hieäu suaát bieán taàn Tuy nhieân vieäc öùng duïng heä ñieàu khieån soá nhôø kyõ thuaät vi xöû lyù neân ta phaùt huy toái ña caùc öu ñieåm cuûa bieán taàn loaïi naøy vaø thöôøng söû duïng noù hôn. Do tính chaát cuûa boä loïc neân bieán taàn giaùn tieáp laïi ñöôïc chia laøm hai loaïi söû duïng nghòch löu aùp vaø nghòch löu doøng. 2.a Boä bieán taàn giaùn tieáp nguoàn doøng: Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 13
  15. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Laø loaïi bieán taàn maø nguoàn taïo ra ñieän aùp moät chieàu laø nguoàn doøng, daïng cuûa ñoäng ñieän treân taûi phuï thuoäc vaøo daïng doøng ñieän cuûa nguoàn, coøn daïng aùp treân taûi phuï thuoäc laø tuyø thuoäc vaøo caùc thoâng soá cuûa taûi quy ñònh. 2.b Boä bieán taàn giaùn tieáp nguoàn aùp : Laø loaïi bieán taàn maø nguoàn taïo ra ñieän aùp moät chieàu laø nguoàn aùp ( nghóa laø ñieän trôû nguoàn baèng 0 ). Daïng cuûa ñieän aùp treân taûi tuyø thuoäc vaøo daïng cuûa ñieän aùp nguoàn, coøn daïng cuûa doøng ñieän treân taûi phuï thuoäc vaøo thoâng soá cuûa maïch taûi quy ñònh. Boä bieán taàn nguoàn aùp coù öu ñieåm laø taïo ra daïng doøng ñieän vaø ñieän aùp sin hôn, daõi bieán thieân taàn soá cao hôn neân ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn. Boä bieán taàn nguoàn aùp coù hai boä phaän rieâng bieät, ñoù laø boä phaän ñoäng löïc vaø boä phaän ñieàu khieån, U1 , f1 Boä bieán ñoåi U2 , f2 ( maïch ñoäng löïc ) Ñieàu khieån + Phaàn ñoäng löïc goàm coù caùc phaàn sau : - Boä chænh löu : coù nhieäm vuï bieán ñoåi doøng xoay chieàu coù taàn soá f1 thaønh doøng moät chieàu. - Boä nghòch löu : laø boä raát quan troïng trong boä bieán taàn, noù bieán ñoåi doøng ñieän moät chieàu ñöôïc cung caáp töø boä chænh löu thaønh doøng ñieän xoay chieàu coù taàn soá f2. - Boä loïc : laø boä phaän khoâng theå thieáu ñöôïc trong maïch ñoäng löïc cho pheùp thaønh phaàn moät chieàu cuûa boä chænh löu ñi qua vaø ngaên chaën thaønh phaàn xoay chieàu. Noù coù taùc duïng sang baèng ñieän aùp taûi sau khi chænh löu. + Phaàn ñieàu khieån: Laø boä phaän khoâng theå thieáu ñöôïc quyeát ñònh söï laøm vieäc cuûa maïch ñoäng löïc, ñeå ñaûm baûo caùc yeâu caàu taàn soá, ñieän aùp ra cuûa boä bieán taàn ñeàu do maïch ñieàu khieån quyeát ñònh. Boä ñieàu khieån nghòch löu goàm 3 phaàn: - Khaâu phaùt xung chuû ñaïo : laø khaâu töï dao ñoäng taïo ra xung ñieàu khieån ñöa ñeán boä phaän phaân phoái xung ñieàu khieån ñeán töøng tranzito. Khaâu naøy ñaûm nhaän ñieàu chænh xung moät caùch deã daøng, ngoaøi ra noù coøn theå ñaûm nhaän luoân chöùc naêng khueách ñaïi xung. - Khaâu phaân phoái xung :laøm nhieäm vuï phaân phoái caùc xung ñieàu khieån vaøo khaâu phaùt xung chuû ñaïo. - Khaâu khueách ñaïi trung gian: coù nhieäm vuï khueách ñaïi xung nhaän ñöôïc töø boä phaän phaân phoái xung ñöa ñeán ñaûm baûo kích thích môû van. Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 14
  16. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Sô ñoà cuûa heä thoáng ñieàu khieån nhö sau: Phaùt xung Phaân phoái Khuyeách Van chuû ñaïo xung ñaïi xung Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 15
  17. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC CHÖÔNG III MAÏCH ÑOÄNG LÖÏC Nghòch Chænh Löu Loïc Taûi löu I. BOÄ NGHÒCH LÖU: Caùc van baùn daãn trong boä nghòch löu coù theå laø thyristo hoaëc tranzito. Nhöng phuø hôïp vaø öu vieät hôn ta duøng tranzito. Öu ñieåm deã thaáy laø boû ñöôïc chuyeån maïch cöôõng, hôn nöõa caùc toån hao ñoåi chieàu nhoû hôn. Boä nghòch löu duøng tranzito coù kích thöôùc nhoû vaø nheï hôn boä nghòch löu töông ñöông duøng thyristo. Khuyeát ñieåm cuûa noù laø ñoøi hoûi taùc ñoäng lieân tuïc vaøo cöïc goác trong chu kyø daãn cuûa tranzito, moät khuyeát ñieåm nöõa laø ñieän aùp ñònh möùc thaáp hôn cuûa thyristo. Tuy nhieân duøng tranzito coâng suaát môû roäng ñöôïc phaïm vi vaø phaùt huy caùc öu ñieåm hôn thyristo do caûi thieän ñöôïc ñaïi löôïng ñònh möùc vaø giaù thaønh. Vì vaäy, döôùi ñaây chuû yeáu xem xeùt nghòch löu ñieän aùp sô ñoà caàu duøng van an toaøn. I-1. Sô ñoà nguyeân lyù vaø quaù trình chuyeån maïch: T1 D1 T3 D3 T5 D5 Uv Co T4 D4 T6 D6 T2 D2 Za Zb Zc Tuï co coù nhieäm vuï ñaûm baûo ñieän aùp nguoàn ít bò thay ñoåi, maët khaùc noù trao ñoåi naêng löôïng phaûn khaùng vôùi cuoän caûm. Phöông phaùp ñieàu khieån caùc van tranzito thoâng thöôøng nhaát laø ñieàu khieån cho goùc môû cuûa van laø λ = 180 o vaø λ = 120 o . Ôû ñaây ta xeùt goùc daãn ôùi taûi ñaáu sao nhö thieát keá baèng caùch xaùc ñònh ñieän aùp treân taûi trong töøng khoaûng thôøi gian 60o (vì cöù 60o coù moät söï chuyeån taïng thaùi maïch ) vôùi nguyeân taéc van naøo daãn coi laø thoâng maïch. Nhìn chung sô ñoà naøy coù daïng moät pha taûi noái tieáp vôùi 2 pha ñaáu song song nha. Do vaäy ñieän aùp treân taûi seõ Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 16
  18. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC chæ coù giaù trò laø uz /3 (khi moät pha ñaáu song song, vôùi 1 trong 2 pha coøn laïi) hoaëc 2U z / 3 . Vôùi giaû thieát laø taûi ñoái xöùng. Nguyeân taéc chuyeån maïch : Cho goùc môû cuûa moãi tranzito laø 180o vaø cöù 60o tieáp theo ( keå töø khi tranzito tröôùc ñoù môû thì cho 1 tranzito khaùc môû). Nhö vaäy trong cuøng 1 thôøi gian co 3 tranzito môû. Baûng traïng thaùi quaù trình môû caùc tranzito T 0 60 o ÷ 120 o 120 o ÷ 180 o 180 o ÷ 240 o 240 o ÷ 300 o 300 o ÷ 360 o ÷ 60 o T 1 1 1 0 0 0 1 T 0 1 1 1 0 0 2 T 0 0 1 1 1 0 3 T 0 0 0 1 1 1 4 T 1 0 0 0 1 1 5 T 1 1 0 0 0 1 6 Xeùt quaù trình chuyeån maïch töø t5 sang t2 töông öùng khoaûng töø ( 0 o ÷ 60 o ) sang ( 60 o ÷ 120 o ) Trong khoaûng ( 0 o ÷ 60 o ) thì t1, t5, t6, daãn. Chieàu doøng ñieän treân taûi ñöôïc xaùc ñònh theo chieàu muõi teân, ñeán thôøi ñieåm 60o thì ñaûo traïng thaùi töø t5 sang t2. Do treân taûi zc mang tính caûm neân doøng ñieän khoâng ñaûo ngay laäp töùc maø naêng löôïng tích luyõ trong zc duy trì theo chieàu cuõ moät thôøi gian, luùc ñoù buoäc doøng dieän duy trì phaûi thoaùt qua diod d2, qua taûi veà aâm nguoàn ñeán lucs doøng ñieän ñoåi chieàu seõ mang doøng ñieän duy trì thì d2 khoaù. Quaù trình chuyeån maïch keát thuùc. Cuõng lyù luaän töông töï ta ñöôïc chuyeån maïch h.b ñeán h e. Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 17
  19. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 18
  20. Sinh Vieân thöïc hieän: TƯỞNG MINH SIÊU Lôùp02D4 -GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC I-2.Daïng soùng maïch nghòch löu: θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ Ñoà aùn moân hoïc: §IÖN Tö C¤NG SUÊT Trang 19
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản